为什么三星会包含无用的电容器?

电器工程 电容器 pcb设计 模拟 去耦电容 解耦
2022-01-10 22:20:39

我是做平板主板组件级维修的,目前我在三星平板主板的两款不同型号(SM-T210、SM-T818A)上都看到过这种令人费解的情况。PCB上有陶瓷贴片电容,两端明显连接到地平面。阻力检查确认,而且只要看看它们就很明显了。 SM-T210(第一个位置) SM-T210——这看起来像是某种信号调节。它位于 SD 插槽的 PCB 背面,但 SD 使用两条以上的信号线,所以我不知道。 SM-T210 -- 它位于 USB 换向器 IC 的 PCB 背面。它就在电池连接器旁边。 SM-T210(第一个位置,部分已移除) SM-T210(第二个位置)SM-T210(第二个位置,部分已移除) SM-T818A SM-T818A -- 这是AMOLED电源。神秘的盖子实际上位于 EMI 防护罩的边缘(为照片移除),防护罩框架必须包括一个切口以清除盖子。所以他们费了些力气才把帽子放在这里。 SM-T818A(部分移除)

我能想到的唯一情况是,在捕获期间,设计工程师放置了一堆电容以供最终使用,但将两端接地,这样 DRC 模块就不会抱怨浮动引脚。然后他们最终没有使用它们,但没有从设计中删除额外的东西。设计被发送给 Layout 工程师,由他简单地布置和布线他们所获得的设计。

我愿意允许有人做一些如此聪明和明智的事情,以至于超出了我的理解范围(过滤来自地平面的太赫兹频带噪声?),但我认为这不是一个例子*。


*当然,如果这是一个例子,这正是我想说的。

4个回答

在这个 reddit 线程上有四个评论可能是关于某些事情的:

通过 silver_pc:

会不会是地图上“纸城”的一种形式——又名是用来识别直接副本的虚构条目?

通过玩具制造商:

并不是说他们一定要这样做,但我听说大规模制造商将继续移除电容器,直到他们的产品停止工作。(当然,当我过去手工构建 PC 时,通常会看到 PC 主板到处都是未填充的去耦盖垫。)

如果您有一个用于填充电路板并进行自动化视觉质量检查的大规模生产设置,那么您可能不想在引入和监控正在进行的生产变化时重新编程您的生产线,最终目标是移除电容器. 如果是这样,您可以像以前一样填充电容器来使电容器无效,但两个焊盘都在同一平面上。

三星生产电容器,所以如果从长远来看,他们可以更明确地摆脱它们,他们可能更愿意烧掉带有浪费电容器的短期电路板。

请记住,像三星这样的大公司有能力在内部测试他们的产品以进行认证,因此运行小批量测试和接受/拒绝可能足够便宜。如果被接受,就将其投放市场。

至少,这是我的猜测。

约翰_巴利康:

我相信这更多地与制造过程有关,而不是与电气目的有关。现代电子制造在速度方面简直是疯了

我们谈论的是机器人运动如此之快,以至于必须考虑空气阻力和机器振动。

为贴片机供料的零件位置对操作速度至关重要。所以他们花很多时间在设置上。然后按“开始”并观看她的旋转。因此,如果他们最终得到 2 种相似的产品,他们必须通过昂贵的工程师运行的这种昂贵的设置更改才能将它们切换出来。但是这些上限非常便宜,以至于在您考虑这种设置更改之后,实际上可能会花费更多的钱来在不同的运行期间移除它们。他们可能只是说“去他的”,尽管不需要它们,但让它们填充它们。

我父亲在这个行业工作了多年,对小批量的东西有一些经验。在制造过程中,这种倒退逻辑并不少见。你做最便宜/最有利可图的事情,这并不总是最不浪费的选择。

通过 CopperNickus:

平板电脑中还有其他平面:显示器和外壳。也许答案就在三维​​。组装平板电脑时,设备的另一层上是否有刷子/弹簧触点或其他连接来完成电路?该技术用于他们的手机中,以将各种内部板与背面和外壳配对。

在手机中,当组装设备时,弹簧触点与金或银触点配合。
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

或者可能只是一些与显示器相关的基于接近度的射频控制?

起初我认为它可能是纯粹的机械,也许是一种防止人们将 BGA 部件从板上撞出的方法,但另外两张图片表明它不是因为盖子被许多其他部件包围。

这三种设计之间有一些共同点:
1)它们被放置在电路旁边。其中之一是升压\降压直流到直流电路。
2)它们的大小都一样。

它们对地没有相同的热释放

我敢打赌这些都是测试点,它们总是位于电路旁边,而且很容易探测。如果您用镊子探头检查不同的组件,您总是可以知道哪个组件是接地参考。在 EMI 检查期间查看顶层接地层在做什么以及它是否真的接地时,它也可能很有用。

它们也可能用于其他一些射频目的,但我严重怀疑,如果它们这样做,热释放可能会类似于寄生效应产生类似的结果。在非常高的频率下,这样的电容会改变接地层阻抗,我只能推测。

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我决定模拟电路板和归零电容器的寄生效应,为此我估计了 0.25 盎司铜(对于那么多层,它必须非常薄,并且不需要电路板上的大多数电路具有很大的载流能力)

我估计电容器的引线有 3 条研磨迹线,一个 0402 尺寸的 0.1uf 电容器,其 ESL 约为 0.7nH,ESR 约为 30mΩ。

我还对帽外部周围的铜进行了估算,这不会非常准确,因为理想情况下这需要通过有限元软件 (FEM) 进行模拟才能真正找出发生了什么,但是体积电阻电感可以让您了解正在发生的事情。

在此处输入图像描述

结果令人惊讶,我直接在电容器的另一侧探测了点,得到了一个高通滤波器,但它确实有 10dB 的阻塞。与通孔一起,这可能有助于通过 EMI 测试。这只是最佳情况的一个示例,要真正对此进行建模,您需要使用 FEM

那可能是一个进料槽电容器,从图片中看不清楚。馈通电容器通常用于射频电路,设计为在边缘连接到地,并具有用于电容器另一端的中心焊盘。 馈通电容器

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新图片显示电容器下方没有焊盘,因此它不是馈通电容器,但我留下这个答案,因为它可能有助于其他人识别馈通电容器。

可能是一个疯狂的想法,但它可能是过程控制。盖子都靠近大型金属物体,这会在回流过程中阻止电路板正常加热。双接地帽比它们的邻居大,并且与接地层有 2 个连接,如果您突破线速度的限制,它们最有可能无法正确焊接。您可以将它们用作自动光学检查的单点来检查而不是检查每个组件,从而提高吞吐量。

只是一个想法,我以前从未见过这样的东西